在正弦交流电路中,由于电阻、电感、电容的存在,使得功率的计算比直流电路复杂得多,既有能量的消耗,又有能量的往返交换。 | |
一、瞬时功率:如图9-4-1(以感性电路为例)。 | |
二、平均功率(有功功率)和功率因数:根据数学中平均值的定义, | |
三、无功功率和无功因数: | |
四、视在功率: 视在功率定义为S=UI。计量单位为"伏-安"、"千伏-安"(VA、KVA)。一般用来表示发电设备的容量。在数值上等于最大的有功功率。 | |
五、S、P、Q之间的关系: | |
【实例9-7】三表法测未知参数的电路如图例9-7。 | |
六、复数功率: 为了计算方便引入复数功率,定义为: 实部为有功功率,虚部为无功功率,模为视在功率。复数功率还可以表示为: 对任意复杂的正弦交流电路,总有功功率等于各部分有功功率的和;总无功功率等于各部分无功功率的代数和;但一般情况下,总视在功率不等于各部分视在功率的和。 |
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七、功率因数的提高: 1、功率因数低的原因:感性负载的存在。目前工厂企业中广泛使用的异步电动机均为感性负载,且功率因数较低,一般在0.7-0.9。 2、功率因数低的后果:发电设备的容量不能充分利用;线路的电流大,造成线路压降、功率损失增大。 3、方法:在负载两端并联静电电容或过激同步补偿电动机。 电路及相量图如图9-4-2。 4、说明:负载并联电容后没有改变负载的工作状态;提高功率因数指的是系统的功率因数,而不是负载功率因数;串联电容不可以作为提高功率因数的方法;不必将功率因数提高到1。 | |
【实例9-8】图示例9-8电路中,三组负载并联接在有效值220V的正弦交流电源上,已知负载A消耗功率10KW,功率因数CosφA=0.6(感性), 负载B消耗功率8KW,功率因数CosφB=0.8(感性),如果整个电路的功率因数为Cosφ=0.9(感性)。 | |
【解】本题可以借助于相量图进行计算。 可见,电阻很小,通过电流很大,消耗较多的功率,因此不能作为提高功率因数的方法。 | |
八、由给定交流电源向负载传输最大功率的条件: | |
【实例9-9】如图例9-9(a),为使负载获得最大有功功率,求ZL之值。 | |
【解】根据最大功率传输的条件,当负载阻抗等于电压源内阻抗的共轭复数时,可以获得最大功率。将图(a)中独立电源移去,再将负载断路,加电压源us,如图(b)。 |
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GMT+8, 2024-10-15 07:54
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